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Présentations par affiches : Les SPFA et autres composés persistants et rémanents
Réduction chimique in situ pour l’assainissement des sols contenant des pesticides et des herbicides chlorés

Jean Pare, Chemco Inc.

L’objectif de cette présentation est de discuter des stérilisants du sol; elle comportera un aperçu de la chimie utilisée dans la dégradation des pesticides organochlorés, ainsi que des études de cas provenant de plusieurs applications achevées aux États-Unis, au Canada et en Europe et l’analyse des coûts.
Abstract

Les stérilisants du sol sont des herbicides résiduels à large spectre qui rendent le sol traité inapproprié pour la croissance des plantes sur des périodes relativement longues. Les stérilisants avaient un usage répandu en Alberta des années 1960 à la fin des années 1990 pour le contrôle à large spectre de la végétation sur les sites de puits de pétrole et de gaz, d’usines de traitement des gaz, des emprises ferroviaires, des chemins de fer, des scieries, des usines de pâte à papier et des services électriques ([1], [2], [7]); des résidus peuvent également être trouvés sur les sites de fournisseurs de produits agrochimiques ([8]). Les zones traitées par des stérilisants peuvent demeurer sans végétation pendant de nombreuses années selon le type, le taux et la fréquence d’application des stérilisants du sol et les conditions climatiques. Les sols traités avec des stérilisants peuvent être une source de contamination par la lixiviation, le ruissellement de surface et la dispersion par le vent des stérilisants vers les terres et les plans d’eau adjacents. Des enjeux de réhabilitation et d’assainissement surviennent lorsqu’un site traité n’est plus nécessaire pour un usage industriel et que le site doit retrouver une capacité de terres équivalentes. Présentement, bon nombre de ces sites demeurent des passifs pour l’industrie ou le sol contaminé est excavé et éliminé dans un site d’enfouissement.

En Alberta seulement, la sensibilisation aux enjeux associés aux stérilisants du sol est en croissance alors que de plus en plus d’anciens sites pétroliers et gaziers (construits avant les années 1970; opérationnels avant les années 1990), où les stérilisants étaient habituellement utilisés, sont abandonnés et visés par des travaux de réhabilitation et d’assainissement. Cotton et Sharma ([1]) estiment que le nombre de sites pétroliers et gaziers en Alberta avec des résidus de stérilisants du sol pourrait atteindre jusqu’à 61 750 sites. Les travaux antérieurs se sont concentrés sur les sites pétroliers et gaziers en amont, toutefois il y en a beaucoup d’autres dans la province. On estime qu’il y a plus de 3 000 autres sites associés à des sites de distribution, des pipelines et des stations de compteurs d’électricité et de nombreuses autres installations industrielles qui n’ont pas encore été déterminées. Bien qu’une quantité importante de revues de la littérature, d’expérimentations et d’activités opérationnelles ait eu lieu au cours des 20 dernières années à ce sujet en Alberta, en date de 2018, bon nombre de ces sites attendent toujours des travaux d’assainissement et de réhabilitation en raison de la nature rémanente des contaminants dans le sol et les eaux souterraines et ils demeurent des passifs pour leurs propriétaires.

Le traitement est effectué au moyen de la déchloration réductive des pesticides et des herbicides suivie par la biodégradation aérobie des produits désagrégés partiellement ou entièrement déchlorés. L’amendement du sol est habituellement à des doses variant de 0,4 % à 4 % (p/p) et, par conséquent, entraîne très peu, voir aucune, d’augmentation du volume du sol après le traitement. Au cours des 15 dernières années, la technologie a été employée pour le traitement in situ et ex situ des sols contaminés par un large éventail de pesticides organochlorés (POC), y compris le chlordane, la lindande, le dichlorodiphényltrichloroéthane (DDT), le toxaphène, le 2,4-D, le 2,4,5-T, l’atrazine, la dieldrine et le métolachlore, sur des sites en Amérique du Nord et en Europe.

 Jean Pare, vice-président, Chemco Inc.

Jean Pare, ing., possède un diplôme en génie chimique de l’Université Laval. Il participe depuis les 25 dernières années à l’évaluation, au développement, à la conception et à la promotion de technologies environnementales conventionnelles et novatrices. À titre de vice-président de Chemco Inc., ses responsabilités comprennent la conception de l’assainissement, l’analyse technique-économique et l’approvisionnement de technologies pour l’oxydation et la réduction chimiques, le lavage des sols et la biorestauration améliorée. L’année dernière, il a travaillé sur plus de 400 sites, appliquant son expertise à divers types de contaminants organiques et inorganiques dans le sol et les eaux souterraines. Il participe également à de nombreuses organisations environnementales, comme l’Association canadienne de réhabilitation des sites dégradés, le Canadian Brownfields Network, l’Environmental Services Association of Alberta, la British Columbia Environment Industry Association et Réseau-Environnement, où il est un membre actif des comités techniques et un conférencier fréquent sur des sujets techniques.

Élaboration de valeurs génériques de contrôle du sol axées sur les risques pour les SPFA en vue de protéger la consommation des aliments et les voies d’exposition à la lixiviation du sol en ce qui a trait aux terres agricoles amendées par des biosolides

Nava Garisto, Elham Arbaban, Shannon Dunn
Arcadis Canada Inc.

L’objectif de cette présentation est de faire part d’une étude pour élaborer des valeurs de contrôle du sol (VCS) axées sur les risques pour les SPFA, en vue de protéger la santé humaine par rapport au contact direct avec le sol et à la consommation d’aliments. Les VCS peuvent être utilisées comme des valeurs provisoires pour évaluer la qualité du sol surveillée aux terres agricoles amendées par des biosolides.
Abstract

Les substances perfluoroalkyles et polyfluoroalkyles (SPFA) peuvent être présentes dans les terres agricoles amendées par des biosolides. Les SPFA dans un tel sol peuvent entrer dans la chaîne alimentaire agricole terrestre et s’exposer aux humains. Cette étude élabore des valeurs de contrôle du sol (VCS) axées sur les risques pour les SPFA en vue de protéger la santé humaine par rapport au contact direct avec le sol, à la consommation d’aliments et à l’ingestion d’eau de puits potable par la lixiviation des SPFA dans le sol. Les VCS peuvent être utilisées comme des valeurs provisoires pour évaluer la qualité du sol aux terres agricoles amendées par des biosolides. Nous avons suivi les directives en matière d’évaluation des risques relatifs aux biosolides de la United States Environmental Protection Agency (US EPA) pour la dérivation des VCS pour trois utilisations dans les terres agricoles :

(i) ferme : une ferme produisant des récoltes où les résidents (c’est-à-dire les agriculteurs) consomment les récoltes locales et de la viande achetée en magasin;

(ii) ranch : une exploitation bovine où les résidents (c’est-à-dire les propriétaires de ranch) consomment la viande locale et des récoltes achetées en magasin;

(iii) ferme et ranch mixtes : une ferme et un ranch produisant des récoltes où les résidents consomment les récoltes et la viande locales.

Les concentrations de SPFA dans sept groupes de légumes et de récoltes ont été estimées au moyen des facteurs de transfert trouvés dans les revues de la littérature sur les terres agricoles amendées par des biosolides. La concentration des SPFA dans le bovin a été modélisée au moyen du facteur de transfert des aliments aux muscles et de l’apport alimentaire quotidien des bovins. Les SPFA à chaîne courte (C4-C7) n’ont pas été détectées dans les échantillons de tissus musculaires de la revue de la littérature et, par conséquent, l’exposition humaine aux SPFA à chaîne courte par l’ingestion de bovins a été considérée comme négligeable. On a supposé que l’exposition aux SPFA à chaîne courte se produisait seulement par les voies d’ingestion de récoltes et l’ingestion d’eau potable. Les VCS en vue de protéger les voies de lixiviation (c’est-à-dire pour protéger l’eau souterraine potable) ont été estimées au moyen de trois facteurs d’atténuation de la dilution par défaut (c’est-à-dire 1, 13 et 20) provenant de l’US EPA et du New Jersey Department of Environmental Protection. Les caractéristiques génériques d’exposition humaine ont été utilisées. Aucune irrigation n’a été supposée. Un niveau cible de quotient de danger de 0,1 a été utilisé pour correspondre à l’évaluation du risque à jour et assurer un certain conservatisme. Les VCS ont été dérivées pour les acides perfluorocarboxyliques (APFC) (C4-C14) et les acides perfluorosulfoniques (APFS) (C4, C6, C8 et C10).

Selon des hypothèses génériques, les VCS dérivées en vue de protéger les voies de lixiviation sont les VCS les plus restrictives pour les APFC avec une longueur de chaîne de carbone <= 9, alors que pour les APFC à plus longue chaîne (C >= 10) et les APFS, la voie alimentaire est la voie d’exposition humaine dominante. Ces observations sont fondées sur les hypothèses génériques utilisées dans la dérivation des VCS et un facteur d’atténuation de la dilution de 20 (où les VCS sont supérieures aux niveaux de détection dans le sol) et pourraient ne pas être valides pour un site particulier avec des caractéristiques différentes des paramètres d’entrée utilisés dans la dérivation des VCS génériques.

En tenant compte seulement de la voie d’exposition par consommation d’aliments, les VCS axées sur les risques dérivés sont plus strictes pour les APFC à longue chaîne pour une utilisation des terres agricoles de « ranch » que de « ferme », alors que les VCS pour les SPFA à chaîne courte (C4-C7) sont plus strictes pour une utilisation des terres de « ranch ». Ces observations correspondent aux données limitées sur la dépendance de la longueur des chaînes et du groupe fonctionnel des facteurs de transfert pour les SPFA. D’autres études sont recommandées pour améliorer la compréhension du potentiel de bioaccumulation des chaînes courtes chez animaux d’élevage. Comme prévu, l’utilisation des terres « ferme et ranch » a les SVC les plus strictes.

Elham Arbaban, ingénieure en environnement appointée, Arcadis Canada Inc.

Elham Arbaban est une évaluatrice du risque environnemental expérimentée avec une excellente compréhension des lignes directrices canadiennes et internationales pour mener des évaluations du risque (ER) écologique (Éco) et pour la santé humaine (SH). Elle possède plus de neuf années d’expérience en consultation et en recherche dans les domaines des ER environnementaux, de l’évaluation de l’exposition environnementale et de la modélisation du devenir environnemental et de la bioaccumulation. Elle a participé à différents secteurs de recherche, y compris l’étude du devenir et des mécanismes de transport des SPFA dans l’environnement et la conception de programmes d’échantillonnage pour les SPFA. 

Elham fournit du soutien scientifique technique pour les ER fédéraux Éco et pour la SH pour des clients publics et privés. Elle est expérimentée avec le cycle de vie complet des projets d’ER, y compris : la caractérisation du site, l’analyse des données et la détermination des lacunes en données qui doivent être abordées aux fins de la production des ER et des dossiers sur l’état du site; les ER Éco et pour la SH; l’élaboration des niveaux de cible propres aux sites; et l’élaboration de plans de gestion du risque.

Elham a participé à la préparation de plus de 20 évaluations du risque propres aux sites fédérales et provinciales. Les sites étaient contaminés par un ou plusieurs groupes de contaminants, y compris les hydrocarbures pétroliers, les solvants chlorés, les métaux lourds, les hydrocarbures aromatiques polycycliques, les pesticides, les diphényles polychlorés et les nouveaux contaminants émergents.

Application propre aux sites des données des essais en colonne Rapid small-scale column test dans la conception des systèmes de traitement d’eau par CAG pour les SPFA

Zeeshan Merchant1, Benjamin Kapfenberger1, John Vogan1, Adam Dawe1, Allan Horneman2, Corey Theriault2
1Arcadis Canada Inc.
2Arcadis US

L’objectif de cette présentation est d’illustrer la façon dont les essais en colonne Rapid small-scale column test (RSCCT) de charbon actif granulé (CAG) peuvent être combinés avec des analyses du rendement de résines d’échange ionique pour concevoir des systèmes de traitement de l’eau pour l’élimination des SPFA.
Abstract

Les essais en colonne Rapid small-scale column test (RSCCT) sont utilisés de manière répandue pour la conception des systèmes de traitement d’eau par charbon actif granulé (CAG) pour les substances perfluoroalkyles et polyfluoroalkyles (SPFA). Les essais en colonne RSCCT sont des essais qui simulent le rendement d’un média de CAG dans un système de traitement d’eau à l’échelle du laboratoire en faisant passer l’eau de l’essai à travers un milieu de CAG et en mesurant les concentrations des débits entrant et sortant pour évaluer l’efficacité. Les essais RSSCT peuvent être utilisés pour mettre à l’essai différents CAG et évaluer les CAG qui ont le meilleur rendement pour une chimie de l’eau particulière. Les essais RSSCT sont fondés sur le principe que la taille des particules du milieu de CAG peut être réduite et analysée en proportion avec la taille de la colonne et le débit, ce qui maintient des contraintes et des paramètres semblables à ceux des opérations pilotes ou à pleine échelle.

Les résultats des essais RSSCT pour trois milieux de CAG au moyen de l’eau souterraine d’un site canadien seront présentés, accompagnés de l’analyse du rendement du modèle informatique pour la résine d’échange anionique (AIX) qui peut être utilisée pour compléter le CAG pour ce projet. Le but des essais RSSCT au site d’étude est d’améliorer le rendement d’un système de traitement d’eau existant pour éliminer les SPFA. Les données sur l’influent propres au site seront utilisées dans un modèle empirique accepté par l’industrie élaboré particulièrement pour la résine AIX.

Ces résultats seront examinés dans le contexte d’études semblables des mêmes CAG et matières de résine et ils permettront d’évaluer s’il y a des points communs dans le rendement qui peuvent être obtenus des ensembles de données de plusieurs sites. La conception sur le terrain du système en fonction des données des essais RSSCT et de la résine sera également présentée.

Benjamin Kapfenberger, gestionnaire de projet, Arcadis Canada Inc.

Benjamin Kapfenberger, professionnel en environnement, détient un diplôme de premier cycle en ingénierie de l’Université des Sciences appliquées de Munich et une maîtrise en science environnementale de l’Université de Toronto. Il possède plus de huit années d’expérience de projet pertinente en études environnementales de sites, en assainissement des sols et des eaux souterraines, en conception de système de réhabilitation, en évaluations et calculs hydrogéologiques et en surveillance et modélisation des eaux souterraines. Il a achevé un large éventail de projets relatifs aux SPFA partout au Canada et en Allemagne.

Études en banc d’essais de la stabilisation in situ des sols contaminés aux SPFA

John Vogan1, Benjamin Kapfenberger1, Adam Dawe1, Vijay Kallur1, David Liles2, David Osguthorpe3, Pamela Cushing4, Marie Goulden4, Ruby Pannell3
1Arcadis Canada Inc.
2Arcadis US
3Services publics et Approvisionnement Canada
4Ministère de la Défense nationale

L’objectif de cette présentation est de faire part des résultats d’études en banc d’essais des réactifs qui peuvent être utilisés pour la stabilisation in situ des sols contaminés aux SPFA dans le contexte des études menées à d’autres sites.

Abstract

La stabilisation in situ (SIS) présente une autre solution potentielles de gestion des zones sources de sols contaminés aux substances perfluoroalkyles et polyfluoroalkyles (SPFA) qui élimine la gestion ex situ des déchets de SPFA tout en protégeant les eaux souterraines de la lixiviation future des SPFA du sol vers les eaux souterraines. Ce processus comporte l’ajout de réactifs au sol qui agglutinent et immobilisent les SPFA à leurs surfaces au moyen de la sorption chimique et physique. Dans le cadre d’un projet plus vaste pour les ministères fédéraux, les études en banc d’essais sont menées sur les sols contaminés aux SPFA obtenus de sites d’aéroports. L’étude en banc d’essais évaluera trois agents stabilisants différents, à différents ratios entre 0,5 % et 4 % du poids. L’utilisation du ciment portland comme additif supplémentaire pour accroître la force portante des sols traités sera également évaluée.

Des études en banc d’essais à l’échelle du laboratoire seront utilisées pour déterminer un mélange de réactifs approprié. Une matrice des échantillons de sols contaminés, des agents stabilisants sélectionnés et de l’eau désionisée sera mélangée dans des éprouvettes. Après la centrifugation, chaque échantillon d’eau sera présenté pour une bioanalyse des précurseurs oxydables totaux (POT). Un plus grand lot d’un ou plusieurs des meilleurs mélanges (c’est-à-dire ceux qui montrent les niveaux les plus faibles de constituants lixiviés) sera mélangé et subira un essai du lixiviat conforme à la méthode du Leaching Environmental Assessment Framework (LEAF) (méthode 1314). Le lixiviat sera analysé au cours d’une bioanalyse des POT.

Les résultats des essais préliminaires et détaillés seront présentés dans le contexte des applications en banc d’essais et sur le terrain à d’autres sites.

Benjamin Kapfenberger, gestionnaire de projet, Arcadis Canada Inc.

Benjamin Kapfenberger, professionnel en environnement, détient un diplôme de premier cycle en ingénierie de l’Université des Sciences appliquées de Munich et une maîtrise en science environnementale de l’Université de Toronto. Il possède plus de huit années d’expérience de projet pertinente en études environnementales de sites, en assainissement des sols et des eaux souterraines, en conception de système de réhabilitation, en évaluations et calculs hydrogéologiques et en surveillance et modélisation des eaux souterraines. Il a achevé un large éventail de projets relatifs aux SPFA partout au Canada et en Allemagne.

Extraction de SPFA à longue chaîne de matrices solides

Matthew MacLennan, Daniel Ng, Patrick Pond, David Hope
Pacific Rim Laboratories

L’objectif de cette présentation est de discuter des résultats d’une étude qui éclaire notre compréhension de la façon d’évaluer le transport des SPFA dans le sol et l’évaluation de la bioaccumulation des SPFA dans les tissus et les aliments.

Abstract

De récentes études suggèrent que les substances perfluoroalkyles et polyfluoroalkyles (SPFA) toxiques et hautement persistantes sont beaucoup plus répandues dans le sol et les tissus que dans l’eau. La longueur croissante de la chaîne de perfluoroalkyles dans les SPFA a une forte corrélation avec un comportement de solubilité réduite et d’adsorption accrue d’une molécule de SPFA particulière dans l’environnement. Cela pose un défi important pour élaborer des méthodes analytiques, particulièrement pour l’extraction des SPFA des matrices solides. L’adsorption et la mobilité des SPFA (chaîne de perfluoroalkyles d’une longueur C4-C14) dans le sol ont été étudiées en rinçant une colonne de sol avec un échantillon d’eau de pluie instantané de 60 ml à des pH de 3, 10 et 5,3. Les SPFA qui ont été adsorbés dans la colonne de sol ont été extraits au moyen d’une méthode conventionnelle par vortex ou sonication. Des éluats et des extraits aqueux ont été analysés par chromatographie en phase liquide avec la spectrométrie de masse en tandem (CL-SM-SM) et quantifiés au moyen d’une méthode standard interne. Les SPFA avec une longueur de chaîne C6-C9 ont migré complètement ou partiellement à travers la colonne et ont été essentiellement extraits du sol avec un taux de recouvrement de 100 %. Toutefois, les SFPA à longue chaîne (C10-C14) ne semblaient pas migrer à travers la colonne et avaient un taux de recouvrement du sol inférieur à 50 %. Le même sol extrait a ensuite fait l’objet d’une extraction par solvant accélérée (ESA) à haute pression qui a permis d’obtenir un taux de recouvrement de 100 % pour les SPFA à longue chaîne. Subséquemment, l’application de l’ESA pour l’extraction des SPFA des tissus de moules et de l’huile à friture a également été étudiée. Les échantillons d’huile instantanés ont été pris à 10 ng/g et les échantillons de tissus instantanés ont été pris à 25 ng/g. Ces échantillons ont été incubés, puis ont fait l’objet d’une ESA. Les taux de recouvrement des SPFA de ces matrices étaient acceptables pour tous les analytes et étaient les plus élevés pour les chaînes C11-C14. Les blancs ne contenaient aucune quantité importante de SPFA. L’utilisation de l’ESA pour l’extraction des acides perfluoroalkyles à plus longues chaînes (C16, C18), les sulfonates et les sulfonamides des matrices solides a également été étudiée. Les résultats de cette étude éclaireront notre compréhension de la façon d’évaluer le transport des SPFA dans le sol et l’évaluation de la bioaccumulation des SPFA dans les tissus et les aliments.

Matthew MacLennan, scientifique principal et directeur du développement de la méthode CL-SM, Pacific Rim Laboratories

Matthew MacLennan est scientifique principal et directeur du développement de la méthode CL-SM chez Pacific Rim Laboratories à Surrey, en Colombie-Britannique, Canada. Il a obtenu l’agrément ISO 17025 pour mener des essais sur les SPFA dans l’eau et le sol conformément aux méthodes EPA 537.1 et ASTM. Matthew possède cinq années d’expérience dans l’analyse de mélanges complexes de contaminants comme les acides naphténiques et l’eau contaminée par le traitement des sables bitumineux au moyen de l’électrophorèse capillaire, de la spectrométrie de masse à temps de vol (SMTV) et de l’analyseur de masse Orbitrap, en collaboration avec Environnement Canada. Matthew a obtenu son doctorat en chimie analytique de l’Université de la Colombie-Britannique à Vancouver, en C.-B., Canada.

Accroître la confiance dans vos données sur les SPFA – Considérations relatives à la collecte et à la validité des échantillons

Carol Cheyne, Matt Vanderkooy, Michaye McMaster
Geosyntec Consultants

L’objectif de cette présentation est de présenter plusieurs approches pour surmonter les défis associés aux études sur le terrain et à l’interprétation des données pour les sites contaminés par les SPFA, permettant l’élaboration de méthodes d’échantillonnage plus robustes et l’amélioration de notre compréhension de la validité des données sur les SPFA.

Abstract

Au fur et à mesure que notre compréhension du comportement environnemental des substances perfluoroalkyles et polyfluoroalkyles (SPFA) évolue et que les méthodes analytiques disponibles pour détecter et quantifier les SPFA s’améliorent, nous devons continuer à adapter les programmes d’échantillonnage des SPFA afin d’élaborer et de maintenir des modèles conceptuels du site (MCS), des plans de gestion et des mesures à prendre robustes pour les sites contaminés par les SPFA. Cette présentation se concentrera sur les défis associés aux études sur le terrain et à l’interprétation des données pour programmes d’essais initiaux sous le Cadre décisionnel pour les sites contaminés fédéraux afin d’obtenir des ensembles de données valides qui ont la confiance de tous les intervenants dans un environnement réglementaire et analytique en évolution.

Plus de 3 000 SPFA ont été commercialement produites, démontrant un large éventail de tailles de molécules, de groupes fonctionnels et de propriétés physicochimiques. Cela entraîne souvent des difficultés avec l’évaluation de la validité des données sur les SPFA obtenues des sites contaminés avec des mélanges inconnus de SPFA présents. Cela est particulièrement difficile pour les sites canadiens, puisque de nombreuses SPFA sont distribuées, entreposées et utilisées au Canada qui ont été fabriquées ailleurs. Bien que des protocoles d’échantillonnage soient établis pour des SPFA plus répandues, les protocoles sur le terrain pour les SPFA plus récemment synthétisées ou ceux propres à un ou quelques processus de fabrication ont souvent bien des lacunes. Les types de SPFA qui devraient être présents à un site doivent être considérés lors de l’élaboration des plans d’échantillonnage et de l’évaluation de la validité des échantillons; par exemple :

  1. Comment les SPFA se divisent-elles entre les phases aqueuses et particulaires dans les échantillons d’eau?
  2. Comment les SPFA interagissent-elles avec l’interface air-eau?
  3. Comment les SPFA interagissent-elles avec les appareils et les matières d’échantillonnage habituels?
  4. Quels sont les niveaux de fond des SPFA dans les régions échantillonnées? Comment cela influence-t-il le contrôle de la qualité?
  5. Quelles sont les limites de détection atteignables pour les SPFA comparativement aux concentrations environnementales attendues et aux attentes réglementaires?
  6. À quel point les SPFA sont-elles stables dans le milieu environnemental échantillonné?

En tirant de l’expérience acquise sur les sites contaminés par les SPFA existants, cette présentation discutera des approches pour répondre à ces questions en vue de mieux éclairer les méthodes d’échantillonnage et la validité générale des données sur les SPFA. Une meilleure compréhension de la validité des échantillons de SPFA peut appuyer le maintien de MCS plus robustes, permettant d’élaborer des stratégies d’assainissement plus efficaces et des signatures de SPFA plus précises pour les zones sources individuelles.

Carol Cheyne, scientifique en environnement, Geosyntec Consultants

Carol Cheyne est une scientifique en environnement avec une spécialisation en chimie chez Geosyntec Consultants. Elle possède plus de cinq années d’expérience à utiliser ses antécédents en chimie analytique et en géochimie des isotopes pour appuyer l’évaluation des sites contaminés au Canada et aux États-Unis. Carol se spécialise dans l’étude des contaminants émergents afin d’appuyer l’élaboration de modèles conceptuels du site robustes et des stratégies d’assainissement efficaces et elle se spécialise dans les enquêtes légales pour délimiter les signatures des sources au moyen de plusieurs sources de données.

 

Sites contaminés par les SPFA – Leçons tirées des sites canadiens et internationaux

Jennifer Kirk1, Barbara Hard1, Lesley Tam1, Elham Arbaban1, Adam Dawe1, Ian Ross2, Lynn Kumita3, Chris McRae4
1Arcadis Canada Inc.
2Arcadis UK
3Services publics et Approvisionnement Canada
4Ministère de la Défense nationale

L’objectif de cette présentation est de mettre en évidence les leçons tirées de l’expérience associées aux enquêtes sur les sites, aux évaluations du risque et à la participation des intervenants lors de l’évaluation et de la gestion des sites contaminés par les SPFA dans le cadre du programme du PASCF.

Abstract

Les substances perfluoroalkyles et polyfluoroalkyles (SPFA), à titre de contaminant émergent, offre des défis uniques au sein du programme du Plan d’action pour les sites contaminés fédéraux (PASCF) puisque : la science est toujours en évolution; il y a souvent plusieurs sources qui contribuent aux colonnes; comprendre le devenir est complexe et les variables sont en grande partie inconnues; les technologies d’assainissement standards sont en général inefficaces, nécessitant des approches non standards comportant des technologies émergentes; et il est difficile de communiquer aux intervenants de quoi il s’agit vu qu’elles ne sont pas connues du point de vue de la santé. Bien qu’il soit possible de mesurer de nombreuses SPFA dans l’environnement, la compréhension de la toxicologie, du devenir et du transport de ces substances est bien loin derrière les avancées en chimie analytique. Au fur et à mesure que la science évolue, notre compréhension change aussi. Comment faut-il gérer un site et les préoccupations des intervenants à l’intérieur d’un environnement scientifique et réglementaire en constante évolution? Les sujets qui seront abordés comprendront les suivants :

  • lignes directrices changeantes et différences entre les administrations;
  • devenir et transport des contaminants;
  • bioconcentration et biomagnification;
  • sources multiples;
  • contrôle de la source ou de l’exposition pour l’atténuation.

Cette présentation met en évidence les défis qui ont été rencontrés au cours de la gestion des sites contaminés par les SPFA et offrira des réflexions et des considérations dont il faut tenir compte dans l’évaluation des sites contaminés par les SPFA dans le cadre du programme du PASCF et dans l’évaluation et la gestion du risque pour les récepteurs humains et écologiques.

Jennifer Kirk, chef nationale de l’évaluation du risque, Arcadis Canada Inc.

Jennifer Kirk, Ph.D., est titulaire d’un doctorat en philosophie en toxicologie environnementale et en microbiologie et un baccalauréat ès science (avec distinction) en toxicologie environnementale, les deux de l’Université de Guelph. Jennifer est une spécialiste principale de l’évaluation du risque et la chef d’équipe nationale pour l’évaluation du risque pour la santé humaine et l’environnement. Jennifer a plus de 20 années d’expérience en toxicologie et plus de 15 années d’expérience en évaluation du risque. Jennifer a également de l’expérience en recherche et en test avec un large éventail de contaminants, a réalisé des examens techniques d’évaluations du risque et de plans de gestion du risque et possède une vaste expérience à titre de conférencière. Jennifer est une examinatrice pour le ministère de l’Environnement, de la Protection de la nature et des Parcs (MEPNP) de l’Ontario pour les évaluations du risque menées en vertu du Règlement de l’Ontario 153/04 et pour les journaux Environmental Toxicology et Human and Ecological Risk Assessment. Elle était membre du groupe de travail sur l’évaluation du risque de deuxième palier du MEPNP et du groupe de travail sur les valeurs de référence de la toxicité.

Essais de traitement de l’eau contaminée par les SPFA avec du charbon actif granulé

Francis Galbraith1, Doug McMillan1, Mark Edwards1, Ruby Pennell2, Marie Goulden3
1SNC-Lavalin Inc.
2Services publics et Approvisionnement Canada
3Ministère de la Défense nationale

L’objectif de cette présentation est de résumer les activités pour établir une installation de traitement des eaux à l’aire d’exercices d’incendie de la BFC Comox et mener divers essais de traitement des eaux pour évaluer le rendement du traitement, éclairer les options de traitement à long terme et optimiser l’approche de traitement.
Abstract

À partir de septembre 2018, SNC-Lavalin Inc. a reçu la tâche d’effectuer le traitement d’eaux avec contrôle à la source pour de l’eau de surface contaminée par des hydrocarbures, des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), des métaux et des substances perfluoroalkyles et polyfluoroalkyles (SPFA) à l’aire d’exercices d’incendie (AEI) de la BFC Comox, à Lazo, C.-B. L’objectif des travaux était de mettre à l’essai le traitement des eaux au moyen du charbon actif granulé (CAG) afin d’évaluer le rendement, d’éclairer les options de traitement à long terme à la base et d’optimiser l’approche de traitement alors que d’autres options d’assainissement du site sont évaluées.

Des exercices d’incendie utilisant des mousses à formation de pellicule aqueuse (mousses AFFF) ont été menés à l’AEI de la BFC Comox à partir de la fin des années 1960 jusqu’à 2009 et les exercices d’incendie avec de l’eau seulement se sont poursuivis jusqu’en 2017. Le site consiste en une aire couverte de gravier qui s’évacue vers un bassin de rétention. L’eau de surface et les sols dans l’AEI sont une préoccupation environnementale et une source potentielle de SPFA dans l’eau de surface et les eaux souterraines. Puisque les composés de SPFA sont très rémanents, il existe toujours des défis avec l’application des technologies d’assainissement traditionnelles. Pour la portée de ces travaux, SNC-Lavalin a mis à l’essai des technologies nouvelles et existantes et a adapté une approche traditionnelle de traitement des eaux pour le traitement de la contamination par SPFA au site.

SNC-Lavalin a examiné les options pour le traitement de l’eau de surface contaminée par les SPFA au bassin de rétention de l’AEI et a conçu un processus de traitement des eaux au moyen des composants d’un système existant de traitement des eaux et d’équipement supplémentaire. Les essais du traitement ont subséquemment été menés avec du CAG pour évaluer le rendement. Le rendement du CAG éliminant différents composés de SPFA a été évalué au cours du traitement de liquides retenus, ainsi que de liquides générés par le récent déversement d’un réservé contaminé de mousses AFFF dans un autre secteur de la base.

En plus du traitement des SPFA avec le CAG, une évaluation du traitement des SPFA avec l’oxydation avancée a également été évaluée. Les échantillons d’eau de surface ont été recueillis pour mettre à l’essai le traitement d’un processus exclusif d’un tiers pour réduire par l’oxyde les composés de SPFA. Bien que les résultats aient montré un potentiel pour réaliser une réduction des composés de SPFA en phase dissoute, les résultats n’étaient pas suffisamment concluants pour justifier une application à pleine échelle sans mener d’autres évaluations.

En général, nous avons déterminé que le traitement des liquides contaminés par les SPFA avec du CAG était efficace pour éliminer divers composés de SPFA, toutefois cela nécessite une quantité importante de CAG et son élimination.

Les résultats du traitement des SPFA avec du CAG et avec l’oxydation avancée sont présentés, ainsi que des considérations pour améliorer le rendement et optimiser le traitement à long terme de ces composés au site. D’autres options pour le traitement et la gestion à long terme des composés de SPFA au site seront également présentées.

Francis Galbraith, spécialiste principal en assainissement, Environnement et géoscience, SNC-Lavalin Inc.

Francis Galbraith, P.Eng., est un ingénieur en mécanique et un scientifique en environnement avec plus de 18 années d’expérience à titre d’expert-conseil en environnement. Francis possède une vaste expérience avec l’atténuation des répercussions et le traitement des contaminants, ayant conçu, installé et appliqué un large éventail d’approches d’assainissement partout dans le Nord et l’Ouest du Canada. Il a évalué les options de traitement et d’assainissement pour un grand nombre de sites et possède de vastes connaissances concernant les considérations et limitations relatives à l’application des technologies connexes. Son expérience à mener des essais pilotes d’options d’assainissement et de traitement lui a permis de comprendre les conditions des sites et les exigences en matière d’équipement pour qu’une application à pleine échelle soit réussie pour cerner les problèmes qui empêchent d’effectuer un assainissement efficace. Enfin, son expérience avec le fonctionnement et l’entretien continus des systèmes de traitement d’eau et d’assainissement in situ, ainsi qu’avec l’achèvement de programmes d’ajout de produits chimiques, lui a accordé la possibilité de déterminer les façons d’optimiser l’assainissement, de s’assurer que l’équipement ou les programmes fonctionnent de manière efficiente et de réaliser les objectifs d’assainissement tout en atténuant la consommation de ressources.

Le devenir et le transport des SPFA sur trois bases de la Défense australienne

René Filion, Alice Walker, Jacqui Hallchurch, Mark Clough
GHD

L’objectif de cette présentation est de partager l’importance de développer un modèle conceptuel de site robuste et qui prend en compte le devenir et le transport des SPFA dans le drainage de l’eau de surface et l’écoulement de l’eau souterraine sur les sites de SPFA.

 
Abstract

Contexte/Objectifs. Depuis que l’industrie a pris conscience des impacts potentiels associés aux produits contenant des substances perfluoroalkylées et polyfluoroalkylées (SPFA), la compréhension du devenir et du transport dans l’environnement n’a cessé d’évoluer.

Le développement d’un modèle conceptuel de site (MCS) robuste pour chaque site, basé sur les propriétés des SPFA et les données récoltées sur le terrain, est essentiel. Cependant, les MCS ne sont pas nécessairement interchangeables d’un site à un autre. Les différences climatiques et géologiques peuvent influencer fortement le développement des mécanismes de migration.

GHD a complété un important programme de travaux de chantier et d’analyse des risques posés par les SPFA sur trois bases de la Défense australienne situées près d’Exmouth, dans le nord-ouest de l’Australie-Occidentale.

Approche/Activités. Une importante étude de caractérisation a été réalisée sur le terrain de chacune des bases, comprenant une évaluation détaillée de l’historique du site, ainsi que des campagnes d’échantillonnage avec analyses en laboratoire des sols, des sédiments, de l’eau de drainage, de l’eau de surface, de l’eau souterraine et du biote. Plusieurs milliers d’échantillons ont été prélevés et analysés. Les campagnes d’échantillonnage de l’eau souterraine comprenaient l’installation de puits à niveaux multiples afin d’évaluer la migration verticale des SPFA dans l’eau souterraine, ainsi que le prélèvement d’échantillons d’infiltration le long des plages situées à proximité des bases pour vérifier le rejet des SPFA vers le milieu marin. Un bilan de masse a été estimé, permettant d’évaluer la masse des SPFA résiduels dans les sols et l’eau souterraine dans les zones sources, ainsi que le flux de masse et taux de rejet vers l’eau de surface.

Les données obtenues ont été utilisées pour développer des MCS spécifiques à chaque base résumant le contexte géologique, hydrogéologique et hydrologique unique à chacune. Le milieu physique et chimique de chaque source, chemin de migration et récepteur ont été examinés pour évaluer les risques pour la santé humaine et l’environnement. En raison de la complexité de l’évaluation des risques pour les systèmes écologiques, une analyse de risques écologiques a été entreprise afin de déterminer le niveau de risque pour les écosystèmes terrestres, aquatiques et aviaires locaux. L’écologie du golfe d’Exmouth situé à proximité, et du récif de Ningaloo était particulièrement préoccupante.

Conclusions. Les travaux complétés sur les trois bases de la Défense australienne indiquent qu’il est essentiel de développer un modèle conceptuel de site robuste et qui prend en compte le devenir et le transport des SPFA dans le drainage de l’eau de surface et l’écoulement de l’eau souterraine sur les sites de SPFA. Les travaux ont révélé que :

  • La migration des SPFA dans l’eau souterraine vers le golfe d’Exmouth, qui aurait pu être intuitivement anticipée, ne s’est pas produite;
  • Le drainage de l’eau de surface, bien que constituant un flux de masse plus important que celui dans l’eau souterraine, était également intermittent et limité aux épisodes de fortes précipitations, et ne constituait pas un risque pour les écosystèmes des récepteurs aquatiques;
  • Les concentrations de SPFA mesurées se sont révélées faibles, et une analyse de risques écologiques a déterminé que le risque présenté à l’endroit de divers récepteurs était faible.

La recommandation découlant de ces travaux était un suivi périodique afin de valider le modèle conceptuel de site élaboré pour chacune des bases et de confirmer que les risques demeurent faibles.

René Filion, Chargé de projets sénior, Environnement, GHD

René Filion dirige le groupe de traitement in-situ au Québec. Au cours des 15 dernières années, M. Filion a travaillé sur des projets de caractérisation/réhabilitation environnementale dans différents rôles, notamment la planification, la conception, la mise en œuvre et l'exploitation de diverses méthodes de décontamination des sols et des eaux souterraines. Les stratégies de réhabilitation mises en œuvre incluent des méthodes biologique, chimique, électrocinétique et d'extraction physique. Les travaux appliqués in situ comprennent l’oxydation chimique, la diffusion passive d’oxygène, biobarbotage, bioventilation, l’extraction multiphase, la biodégradation améliorée (ISEB), l’extraction des vapeurs de sol, extraction vacuum de phase liquide et gazeuse, la biostimulation, l’électrocinétique, la récupération de LIL, pompage et traitement, permettant de compléter l’assainissement de plusieurs sites.

M. Filion est un membre du groupe des contaminants émergents de GHD qui examine tous les aspects du SPFA et d’autres contaminants peu connus du point de vue de la réglementation, des risques, de la caractérisation, du traitement et de la réhabilitation. M. Filion a été invité à présenter sur les meilleures pratiques de traitement, à faire le point sur les avancées technologiques et à présenter des résumés de projets lors de conférences techniques.

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